煤矿城市室内细粒径灰尘中重金属分布特征及儿童暴露风险研究

Indoor formaldehyde and organic pollution issues caused great concern, but the research on toxic and hazardous metals in indoor dust was very limited. Inhalable fraction of dust recently aroused great concern due to haze,which is closely related to dust and has obvious accumulation effect of heavy metals. Based on the space of children's indoor activity was fixed and the intake route of hand-oral,indoor dust exposure is more important for children.Spatial and temporal characteristics, bioaccessibility and particle size effects of heavy metals in the fine dust(<125μm), the bedroom and school classrooms of coal urban area which children exposed to,were analyzed in this project,in order to reveal the exposure law of heavy metals in different characteristics indoor dust,combine with Pb isotope tracer and multivariate statistics, to explore the sources of the toxic metal. Assessment health exposure risk based on the data of children's time-activity patterns, then find out dangerous exposure area of indoor dust, as well as priority control of toxic and hazardous metal,explore the coupling relationship between the heavy metal content of children's hair and exposure capacity of heavy metal, and wether it can verify the credibility of the health risk assessment model conclusions. To provide scientific guidance for control heavy metal pollution of indoor dust and reduce its threat to the healthy development of children.

目前室内甲醛及有机物污染备受关注，而对室内灰尘中有毒有害金属的研究很有限。近日雾霾引起了人们对可吸入细粒径灰尘的关注，细粒径灰尘具有明显的重金属富集和人体毒害效应。由于儿童的室内活动空间较固定以及手口途径摄入的特点，其对室内灰尘的暴露具有重要意义。本项目通过对淮南矿区城市儿童暴露的居室、学校教室内细粒径灰尘(<125μm)中重金属的时空分布特征、生物可利用性的分析，揭示不同特征室内(考虑离矿井、电厂距离、房屋特征、室内生活习惯等差异)灰尘中重金属的暴露规律；结合Pb同位素示踪以及多元统计方法，探讨灰尘中重金属的可能来源。基于问卷调查的儿童时间-活动模式信息，评估儿童室内灰尘中危险暴露区以及优先控制重金属；探讨儿童头发重金属含量与暴露风险评估结果的耦合关系，是否可以指示儿童暴露风险程度及验证风险评估的可信度？为最终控制室内灰尘重金属污染、减少其对儿童健康危害提供科学指导。

室内灰尘重金属污染因对健康危害较大日益受到重视。本项目共采集淮南市居民区室内灰尘、校园室内外灰尘、叶面尘、土壤、人发样品656个。开展灰尘重金属时空分布特征、潜在生态风险、生物可利用性、来源及影响因素、健康风险评估分析。结果显示：（1）淮南市室内灰尘Hg呈现出强烈富集，是土壤背景值13.91倍，Zn、Cu、Pb、Ni、Cr呈显著富集，综合生态风险处于极强水平；不同区域和不同季节重金属含量差异较明显，潘集区Hg含量显著高于其他区域；（2）淮南市叶面尘中重金属含量显著高于地表灰尘，叶面尘主要污染元素为Zn、Pb、Cu、As、Ni，地表灰尘中主要污染元素为Cu、Zn、Pb。商业交通区、经济开发区和煤炭运输区的主要来源为交通排放，文教区、公园绿地、居住区来源较为复杂，除交通排放，还可能来自于工业排放、燃煤燃烧及公共设施的磨损；（3）淮南市小学校园不同活动场所灰尘重金属累积量较大的是Cd、Zn、Pb和Cu。楼道灰尘因受楼道内部金属栏杆扶手生锈老化和防腐防锈油漆使用及室外污染源的共同影响，重金属富集程度最高，其总非致癌风险指数(HI)最大，对儿童的潜在危害不容忽视；（4）室内灰尘中Zn、Ni、V、Co在胃阶段的平均生物可给量高于肠阶段，Pb的生物可给性最大，达76%；（5）手-口摄入是儿童室内灰尘重金属健康风险的主要暴露途径，致癌风险最高的是Cr，非致癌风险最高的是Pb；儿童的总致癌风险与非致癌风险均高于成人；（5）居民室内灰尘中Cu、Zn、Ni主要来自室外交通源，As、Co、V主要来自自然源，Cr、Pb主要来自室内一些金属物品及油漆，Hg主要来自燃煤源；（6）淮南室内灰尘重金属含量受内部因素、外部环境以及生活习惯等影响，如吸烟，房屋年龄和外部车流量的增加都会导致重金属含量的增加，对室内灰尘进行清扫会有效降低室内灰尘Co、V含量；（7）淮南市居民人发Hg、Cr、Zn、As含量总体较高，其受性别、年龄和矿区活动的显著影响。本研究对控制灰尘重金属污染、减少其对儿童健康危害提供科学指导。